KR102011484B1 - Oxidizer supplying unit for rocket and rupture member of oxidizer supplying unit - Google Patents
Oxidizer supplying unit for rocket and rupture member of oxidizer supplying unit Download PDFInfo
- Publication number
- KR102011484B1 KR102011484B1 KR1020170124124A KR20170124124A KR102011484B1 KR 102011484 B1 KR102011484 B1 KR 102011484B1 KR 1020170124124 A KR1020170124124 A KR 1020170124124A KR 20170124124 A KR20170124124 A KR 20170124124A KR 102011484 B1 KR102011484 B1 KR 102011484B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- oxidant
- capsule
- supply unit
- solid fuel
- curvature
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
- F02K9/72—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid and solid propellants, i.e. hybrid rocket-engine plants
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
- F02K9/08—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using solid propellants
Abstract
본 발명은 점화유닛의 제어만으로도 산화제공급유닛의 제어가 가능하고, 이에 따라 산화제캡슐과 고체연료 사이에서 산화제의 전달을 제어하기 위한 로켓장치용 산화제공급유닛과 산화제공급유닛의 파열부재에 관한 것이다.
이를 위한 로켓장치용 산화제공급유닛은 산화제가 고체연료에 공급되도록 상기 산화제가 저장되는 산화제캡슐과 상기 고체연료를 연결하는 산화제공급유닛에 있어서, 상기 산화제공급유닛은, 상기 산화제의 배출 경로를 형성하는 노출홀부가 관통 형성되고, 상기 산화제캡슐과 상기 고체연료 사이에 배치되는 공급바디; 상기 산화제가 상기 고체연료에 전달되는 것을 차단하였다가 불꽃 또는 열에 의해 분해 가능하도록 상기 노출홀부를 폐쇄시키는 파열부재; 및 상기 노출홀부에 대응하여 상기 산화제의 배출 경로를 형성하는 연통홀부가 관통 형성되고, 상기 산화제캡슐과 마주보도록 상기 파열부재에 적층되는 피어싱;을 포함한다.The present invention relates to the control of the oxidant supply unit only by controlling the ignition unit, and thus relates to an oxidant supply unit for the rocket device and a rupture member of the oxidant supply unit for controlling the transfer of the oxidant between the oxidant capsule and the solid fuel.
The oxidant supply unit for the rocket device is an oxidant supply unit for connecting the oxidant capsule in which the oxidant is stored and the solid fuel so that the oxidant is supplied to the solid fuel, wherein the oxidant supply unit forms a discharge path of the oxidant. A supply body having an exposed hole formed therebetween and disposed between the oxidant capsule and the solid fuel; A rupture member that blocks the oxidant from being delivered to the solid fuel and closes the exposed hole so as to be decomposable by flame or heat; And a piercing hole formed to penetrate the communication hole part corresponding to the exposed hole part to form a discharge path of the oxidant, and laminated on the rupture member to face the oxidant capsule.
Description
본 발명은 로켓장치용 산화제공급유닛과 산화제공급유닛의 파열부재에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 점화유닛의 제어만으로도 산화제공급유닛의 제어가 가능하고, 이에 따라 산화제캡슐과 고체연료 사이에서 산화제의 전달을 제어하기 위한 로켓장치용 산화제공급유닛과 산화제공급유닛의 파열부재에 관한 것이다.The present invention relates to an oxidant supply unit and a rupture member of the oxidant supply unit for the rocket device, and more specifically, it is possible to control the oxidant supply unit only by controlling the ignition unit, thereby transferring the oxidant between the oxidant capsule and the solid fuel. It relates to an oxidant supply unit and a rupture member of the oxidant supply unit for the rocket device for controlling the.
일반적으로, 하이브리드 로켓은 추진력을 제공하기 위해 고체연료와 액체 산화제를 사용한다. 고체연료로는 플라스틱으로 불리는 고분자화합물(polymer)을, 산화제로는 액체 아산화질소(LN2O), 액체 산소(LOx) 등을 사용할 수 있다.In general, hybrid rockets use solid fuels and liquid oxidants to provide propulsion. As the solid fuel, a polymer called plastic may be used, and as the oxidizing agent, liquid nitrous oxide (LN 2 O), liquid oxygen (LOx), or the like may be used.
산화제는 가압 탱크에 저장된다.The oxidant is stored in a pressurized tank.
고체연료는 중공부, 일반적으로 튜브형인 연소실 하우징의 내벽에 위치된다. 또한, 고체연료는 가압 탱크의 후방으로부터 목부(throat) 및 노즐까지 연장된다.The solid fuel is located on the inner wall of the hollow, generally tubular combustion chamber housing. In addition, solid fuel extends from the rear of the pressurized tank to the throat and nozzles.
그리고 점화장치(섬광형 또는 화염형)는 연소를 개시시키고, 산화제와 고체연료 사이에 구비되는 밸브는 점화장치와의 연계 제어를 통해 산화제를 고체연료에 공급할 수 있다.The ignition device (flash type or flame type) initiates combustion, and the valve provided between the oxidant and the solid fuel can supply the oxidant to the solid fuel through cooperative control with the ignition device.
하지만, 종래 기술에 따른 로켓은 점화장치의 제어와 함께 밸브도 제어해야 연소실 하우징에서 안정된 연소를 개시시킬 수 있으므로, 연소를 위한 제어 동작이 복잡해지고, 밸브의 구성으로 인해 로켓의 크기가 커지며, 밸브의 제어 오류에 따라 연소를 불완전하게 할 수 있다.However, since the rocket according to the related art can control the valve together with the control of the ignition device to start stable combustion in the combustion chamber housing, the control operation for combustion becomes complicated, and the size of the rocket increases due to the configuration of the valve. This can lead to incomplete combustion due to control errors.
본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 점화유닛의 제어만으로도 산화제공급유닛의 제어가 가능하고, 이에 따라 산화제캡슐과 고체연료 사이에서 산화제의 전달을 제어하기 위한 로켓장치용 산화제공급유닛과 산화제공급유닛의 파열부재를 제공함에 있다.An object of the present invention is to solve the conventional problems, it is possible to control the oxidant supply unit only by the control of the ignition unit, thus oxidant supply unit for the rocket device for controlling the transfer of the oxidant between the oxidant capsule and the solid fuel The present invention provides a burst member of an oxidant supply unit.
또한, 본 발명의 목적은 산화제캡슐과 고체연료 사이에서 산화제의 전달을 제어함에 있어서, 산화제공급유닛에 구비되는 밸브의 기능을 대체할 수 있고, 밸브 및 밸브의 제어에 필요한 추가 구성요소가 생략되므로, 로켓장치의 하중 및 크기를 줄이고, 고체연료의 연소를 위한 제어 동작을 단순화시키며, 줄어든 하중 및 크기에 대응하여 상대적으로 로켓장치의 추진력을 향상시키기 위한 로켓장치용 산화제공급유닛과 산화제공급유닛의 파열부재를 제공함에 있다.In addition, an object of the present invention is to control the delivery of the oxidant between the oxidant capsule and the solid fuel, it is possible to replace the function of the valve provided in the oxidant supply unit, since the additional components necessary for the control of the valve and the valve is omitted Of the oxidizer supply unit and oxidant supply unit for the rocket unit to reduce the load and size of the rocket unit, simplify the control operation for the combustion of solid fuel, and improve the propulsion of the rocket unit in response to the reduced load and size. In providing a burst member.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 로켓장치용 산화제공급유닛은 산화제가 고체연료에 공급되도록 상기 산화제가 저장되는 산화제캡슐과 상기 고체연료를 연결하는 산화제공급유닛에 있어서, 상기 산화제공급유닛은, 상기 산화제의 배출 경로를 형성하는 노출홀부가 관통 형성되고, 상기 산화제캡슐과 상기 고체연료 사이에 배치되는 공급바디; 상기 산화제가 상기 고체연료에 전달되는 것을 차단하였다가 불꽃 또는 열에 의해 분해 가능하도록 상기 노출홀부를 폐쇄시키는 파열부재; 및 상기 노출홀부에 대응하여 상기 산화제의 배출 경로를 형성하는 연통홀부가 관통 형성되고, 상기 산화제캡슐과 마주보도록 상기 파열부재에 적층되는 피어싱;을 포함한다.According to a preferred embodiment for achieving the above object of the present invention, the oxidant supply unit for a rocket device according to the present invention is an oxidant supply for connecting the oxidant capsule and the solid fuel is stored so that the oxidant is supplied to the solid fuel In the unit, the oxidant supply unit, the supply body is formed through the exposed hole forming the discharge path of the oxidant, the supply body disposed between the oxidant capsule and the solid fuel; A rupture member that blocks the oxidant from being delivered to the solid fuel and closes the exposed hole so as to be decomposable by flame or heat; And a piercing hole formed to penetrate the communication hole part corresponding to the exposed hole part to form a discharge path of the oxidant, and laminated on the rupture member to face the oxidant capsule.
여기서, 상기 공급바디에는, 상기 산화제캡슐의 주입부가 삽입되는 안착홀부; 및 상기 파열부재의 안착을 위해 상기 안착홀부에 구비되는 판지지턱부;가 포함된다.Here, the supply body, the seating hole portion is inserted into the injection portion of the oxidant capsule; And a cardboard jaw portion provided in the seating hole for mounting the rupture member.
여기서, 상기 피어싱은, 상기 연통홀부가 관통 형성되고, 상기 파열부재에 적층되는 피어싱판부; 및 상기 연통홀부와 연통되도록 상기 피어싱판부에서 돌출 형성되는 중공의 연통관부;를 포함한다.The piercing may include a piercing plate portion formed through the communication hole portion and laminated on the rupture member; And a hollow communication tube portion protruding from the piercing plate portion to communicate with the communication hole portion.
본 발명에 따른 산화제공급유닛의 파열부재는 산화제가 저장되는 산화제캡슐의 지지를 위한 산화제공급유닛에 구비되는 파열부재로써, 상기 파열부재는. 상기 산화제가 고체연료에 전달되는 것을 차단하였다가 불꽃 또는 열에 의해 분해 가능하다.The rupture member of the oxidant supply unit according to the present invention is a rupture member provided in the oxidant supply unit for supporting the oxidant capsule in which the oxidant is stored. The oxidant is blocked from being delivered to the solid fuel and can be decomposed by flame or heat.
여기서, 상기 파열부재는, 호 형상의 내부 단면을 갖는 홈이 형성된 곡률부;를 포함한다.Here, the bursting member includes a curvature having a groove having an arc-shaped inner cross section.
여기서, 상기 곡률부의 최소두께(mm)를 t라 하고, 상기 곡률부에 작용하는 상기 산화제의 압력(MPa)을 P라 하며, 상기 곡률부의 내부 직경(mm)을 D라 하고, 상기 곡률부의 타원체 형상 계수를 A라 하며, 상기 곡률부의 항복응력(MPa)을 S라 하면, 인 관계식이 성립된다.Here, the minimum thickness (mm) of the curvature portion is t, the pressure (MPa) of the oxidant acting on the curvature portion is P, the inner diameter (mm) of the curvature portion is D, and the ellipsoid of the curvature portion is When the shape factor is A and the yield stress MPa of the curvature is S, Relation is established.
여기서, 상기 파열부재는, 셀룰로이드 재질을 포함한다.Here, the bursting member includes a celluloid material.
여기서, 상기 파열부재는, 섭씨 200도 이상의 발화(착화) 온도; 최대 화씨 100도에서 1000psi 까지의 압력을 견디는 기계적 강도; 및 불꽃 또는 열에 의한 분해 시 2mm/s 이상의 분해속도; 중 적어도 어느 하나를 충족시킨다.Here, the rupture member, the ignition (ignition) temperature of more than 200 degrees Celsius; Mechanical strength to withstand pressures up to 1000 psi at 100 degrees Fahrenheit; And a decomposition rate of 2 mm / s or more upon decomposition by flame or heat; At least one of them.
본 발명에 따른 로켓장치용 산화제공급유닛과 산화제공급유닛의 파열부재에 따르면, 점화유닛의 제어만으로도 산화제공급유닛의 제어가 가능하고, 이에 따라 산화제캡슐과 고체연료 사이에서 산화제의 전달을 제어할 수 있다.According to the oxidant supply unit for the rocket device and the rupture member of the oxidant supply unit according to the present invention, it is possible to control the oxidant supply unit only by controlling the ignition unit, thereby controlling the transfer of the oxidant between the oxidant capsule and the solid fuel. have.
또한, 본 발명은 산화제캡슐과 고체연료 사이에서 산화제의 전달을 제어함에 있어서, 산화제공급유닛에 구비되는 밸브의 기능을 대체할 수 있고, 밸브 및 밸브의 제어에 필요한 추가 구성요소가 생략되므로, 로켓장치의 하중 및 크기를 줄이고, 고체연료의 연소를 위한 제어 동작을 단순화시키며, 줄어든 하중 및 크기에 대응하여 상대적으로 로켓장치의 추진력을 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention, in controlling the transfer of the oxidant between the oxidant capsule and the solid fuel, can replace the function of the valve provided in the oxidant supply unit, the additional components required for the control of the valve and the valve is omitted, the rocket It is possible to reduce the load and size of the device, to simplify the control operation for the combustion of solid fuel, and to improve the propulsion of the rocket system in response to the reduced load and size.
또한, 본 발명은 공급바디에서 파열부재 및 피어싱 그리고 밀폐링의 적층 결합을 안정화시키고, 공급바디와 산화제캡슐 간의 배치 및 결합을 간편하게 하며, 공급바디에서 산화제캡슐의 정위치를 용이하게 할 수 있다.In addition, the present invention can stabilize the stacking coupling of the rupture member and the piercing and sealing ring in the supply body, simplify the arrangement and coupling between the supply body and the oxidant capsule, and facilitate the positioning of the oxidant capsule in the supply body.
또한, 본 발명은 공급바디와 산화제캡슐의 결합력에 의해 파단부재의 파손을 간편하게 하고, 산화제캡슐의 입구 개방이 용이하며, 산화제의 누설을 방지할 수 있다.In addition, the present invention facilitates the breakage of the fracture member by the coupling force of the supply body and the oxidant capsule, the inlet opening of the oxidant capsule is easy, it is possible to prevent the leakage of the oxidant.
또한, 본 발명은 파열부재를 통해 산화제와의 직접 접촉에 의한 변형 및 파손을 방지하고, 산화제캡슐의 입구에서 배출되는 산화제의 압력을 충분히 견딜 수 있다.In addition, the present invention can prevent deformation and breakage due to direct contact with the oxidant through the rupture member, and can withstand the pressure of the oxidant discharged from the inlet of the oxidant capsule.
또한, 본 발명은 파열부재를 통해 외부 온도에 따라 변화하는 산화제의 배출압력을 상회하는 기계적 강도를 가질 수 있다.In addition, the present invention may have a mechanical strength that exceeds the discharge pressure of the oxidizing agent changes according to the external temperature through the rupture member.
또한, 본 발명은 고체연료에서 연소에 따른 스월 유동을 통해 후퇴율을 증가시키고, 추진 성능을 향상시키며, 연소 효율을 높일 수 있다.In addition, the present invention can increase the retraction rate, improve the propulsion performance, and increase the combustion efficiency through the swirl flow according to the combustion in the solid fuel.
또한, 본 발명은 점화유닛의 제조 및 결합을 간편하게 하고, 점화유닛과 고체연료의 결합을 안정화시킬 수 있다.In addition, the present invention can simplify the manufacture and coupling of the ignition unit, it is possible to stabilize the coupling of the ignition unit and the solid fuel.
또한, 본 발명은 산화제캡슐의 별도 보관이 가능하고, 로봇장치에서 산화제캡슐을 조립하는 과정에서 산화제캡슐의 입구 개방을 간소화하고, 산화제의 누출을 방지할 수 있다.In addition, the present invention can store the oxidant capsule separately, simplify the opening of the oxidant capsule in the process of assembling the oxidant capsule in the robot device, it is possible to prevent the leakage of the oxidant.
또한, 본 발명은 연소기하우징을 통해 로켓장치의 모듈화를 구현함은 물론 모듈화된 로켓장치를 통해 개별 구성부품이 상호 밀접하게 결합되므로, 실제 로켓과 유사한 연소 현상을 구현하면서도 물로켓 또는 에어로켓과 같이 안전성을 확보할 수 있다.In addition, the present invention implements the modularization of the rocket device through the combustor housing, as well as the individual components are closely coupled to each other through the modular rocket device, such as a water rocket or air rocket while realizing a combustion phenomenon similar to the actual rocket Safety can be secured.
또한, 본 발명은 가스켓들을 통해 연소기하우징 내에서 구성부품의 유동을 방지하고, 구성부품 간의 밀착력을 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention can prevent the flow of components in the combustor housing through the gaskets, and can improve the adhesion between the components.
또한, 본 발명은 노즐을 통해 추진력을 증폭시킬 수 있고, 배출되는 연소 물질과 연소기하우징 사이를 차폐시키며, 노즐과 연소기하우징 사이의 결합력을 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention can amplify the thrust force through the nozzle, and shields between the discharged combustion material and the combustor housing, it is possible to improve the coupling force between the nozzle and the combustor housing.
또한, 본 발명은 로켓하우징을 통해 로켓하우징의 비행을 안정화시킬 수 있다.In addition, the present invention can stabilize the flight of the rocket housing through the rocket housing.
또한, 본 발명은 로켓장치의 조립 후에도 고체연료와 산화제가 분리되어 저장되므로, 폭발의 위험성이 없어 높은 안전성을 확보하고, 연소 현상과 내부 구조를 실제 로켓과 동일하거나 유사하게 모사할 수 있다.In addition, since the solid fuel and the oxidant are separated and stored even after the assembly of the rocket device, there is no risk of explosion, thereby ensuring high safety, and the combustion phenomenon and the internal structure can be simulated similarly to the actual rocket.
또한, 본 발명은 연소 시 발생하는 연무와 작동음이 실제 로켓의 비행 현상과 유사하므로, 교육 현장의 학습 교재, 여가(leisure) 활동을 위한 소품 등 일상 생활에서의 사용이 가능하고, 다양한 활용 범위를 나타낼 수 있다.In addition, the present invention is because the fumes and operation sounds generated during combustion are similar to the flight phenomena of the actual rocket, it is possible to use in everyday life, such as learning materials for educational field, props for leisure activities, and various applications Can be represented.
또한, 본 발명은 최상의 안전성을 통해 최적의 교육용 로켓 모델 또는 레저용 로켓 모델로 활용될 수 있다.In addition, the present invention can be utilized as an optimal educational rocket model or leisure rocket model through the best safety.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파열식 로켓장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파열식 로켓장치에서 연소기모듈을 도시한 분해도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파열식 로켓장치에서 산화제공급유닛을 도시한 분해도이다.
도 4는 도 3에 도시된 산화제공급유닛의 파열부재를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 파열식 로켓장치에서 산화제캡슐과 산화제공급유닛의 조립 전 상태를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 파열식 로켓장치에서 산화제캡슐과 산화제공급유닛의 조립 후 상태를 도시한 단면도이다.1 is a view showing a bursting rocket device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exploded view showing a combustor module in a ruptured rocket device according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded view showing an oxidant supply unit in a ruptured rocket device according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view illustrating a rupture member of the oxidant supply unit shown in FIG. 3.
5 is a cross-sectional view showing a state before assembly of the oxidant capsule and the oxidant supply unit in the bursting rocket device according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view showing a state after assembly of an oxidant capsule and an oxidant supply unit in a ruptured rocket device according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 로켓장치용 산화제공급유닛과 산화제공급유닛의 파열부재의 일 실시예를 설명한다. 이때, 본 발명은 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위해 생략될 수 있다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the oxidant supply unit for the rocket device and the rupture member of the oxidant supply unit according to the present invention. At this time, the present invention is not limited or limited by the embodiment. In addition, in describing the present invention, a detailed description of known functions or configurations may be omitted to clarify the gist of the present invention.
본 발명에 따른 로켓장치용 산화제공급유닛과 산화제공급유닛의 파열부재는 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 파열식 로켓장치에 적용되는 것으로 설명한다.The oxidant supply unit and the rupture member of the oxidant supply unit for the rocket device according to the present invention will be described as being applied to the bursting rocket device according to an embodiment of the present invention with reference to FIGS.
본 발명의 일 실시예에 따른 파열식 로켓장치는 고체연료(10)와, 점화유닛(20)과, 산화제캡슐(30)과, 산화제공급유닛(40)을 포함한다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 파열식 로켓장치는 연소기하우징(50)과, 노즐(60)과, 로켓하우징(70)과, 더미유닛(80) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.The bursting rocket device according to an embodiment of the present invention includes a
고체연료(10)는 연소에 의해 추진력을 제공한다.
고체연료(10)에는 길이 방향을 따라 추진홀(11)이 관통 형성된다. 일예로, 고체연료(10)는 추진홀(11)의 형성에 따라 중공의 관 형상을 나타낼 수 있다. 고체연료(10)에서 추진홀(11)의 개수를 한정하지 않고, 필요에 따라 하나 이상이 구비될 수 있다. 도시되지 않았지만, 추진홀(11)의 내벽에는 나선 형상의 홈을 형성하여 추진홀(11)을 통과하는 물질의 스월 유동(swirl flow)을 유도할 수 있다.The
고체연료(10)의 일단부에는 노즐(60)과의 밀착 지지를 위한 제1지지턱부(12)가 구비되고, 고체연료(10)의 타단부에는 산화제공급유닛(40)과의 밀착 지지를 위한 제2지지턱부(13)가 구비될 수 있다. 제1지지턱부(12)와 제2지지턱부(13)는 각각 고체연료(10)의 단부 가장자리에 함몰 형성될 수 있다. 그러면, 제1지지턱부(12)에는 제1가스켓(15)이 결합되어 노즐(60)과의 밀착력을 향상시키고, 제2지지턱부(13)에는 제2가스켓(16)이 결합되어 산화제공급유닛(40)과의 밀착력을 향상시킬 수 있다.One end of the
고체연료(10)의 단부에는 점화유닛(20)의 안착을 위한 점화유닛안착부(14)가 구비될 수 있다. 점화유닛안착부(14)는 고체연료(10)의 단부에 함몰 형성되어 점화유닛(20)의 점화제바디(21) 또는 점화제(22)가 삽입 안착될 수 있다.An end portion of the
점화유닛(20)은 고체연료(10)에 결합된다. 점화유닛(20)은 불꽃 또는 열을 발생시킨다.The
점화유닛(20)은 고체연료(10)에 결합되는 점화제바디(21)와, 불꽃 또는 열을 발생시키기 위해 점화제바디(21)에 삽입되는 점화제(22)와, 점화제(22)에 불꽃 또는 열을 인가하는 점화선(23)을 포함할 수 있다. 점화유닛(20)은 필요에 따라 점화제바디(21)를 생략할 수 있다.The
점화제바디(21)는 3차원 프린팅 공정을 통해 제조될 수 있으나, 여기에 한정하는 것은 아니고, 공지된 다양한 점화제바디를 활용할 수 있다.The
점화제(22)는 솔비톨(또는 설탕)과 질산칼륨(KNO3)의 혼합물로 이루어질 수 있ㅇ으나, 여기에 한정하는 것은 아니고, 공지된 다양한 점화제를 통해 활용할 수 있다.The
점화선(23)은 인가되는 전원에 의해 발열되는 니크롬선을 포함할 수 있으나, 여기에 한정하는 것은 아니고, 공지된 다양한 점화선을 활용할 수 있다. 점화선(23)은 추진홀(11)을 통과하여 배치될 수 있다.The
상술한 점화유닛(20)의 제조방법을 살펴보면, 점화유닛(20)의 제조방법은 혼합단계와, 용융단계와, 충진단계와, 점화선연결단계와, 경화단계를 포함할 수 있다.Looking at the manufacturing method of the
혼합단계는 점화제(22)의 원료가 되는 솔비톨(또는 설탕)과 질산칼륨(KNO3)을 기설정된 크기의 입자로 분쇄하고, 기설정된 중량비로 혼합하여 점화제혼합물을 제조한다.In the mixing step, sorbitol (or sugar) and potassium nitrate (KNO 3), which are raw materials of the
용융단계는 기설정된 온도의 가열로에서 점화제혼합물을 용융시킨다. 용융단계에서는 판 형상의 가열로에서 점화제혼합물을 서서히 용융시켜 안전사고를 방지할 수 있다.The melting step melts the ignition agent mixture in a heating furnace at a predetermined temperature. In the melting step, the ignition agent mixture may be gradually melted in a plate-shaped furnace to prevent safety accidents.
충진단계는 점화제바디에 용융된 점화제혼합물을 충진시킨다.The filling step fills the ignition agent mixture in the ignition agent body.
점화선연결단계는 충진단계를 거친 점화제혼합물에 점화선을 일부 침지시킨다.The ignition wire connection step partially immerses the ignition wire in the ignition agent mixture which has been filled.
경화단계는 점화제바디(21)에서 용융 상태의 점화제혼합물을 경화시킨다. 이때, 경화단계는 점화선(23)이 침지된 상태를 나타낼 수 있다.The curing step cures the ignition agent mixture in the molten state in the
여기서, 충진단계 이후에 경화단계를 거친 다음, 점화제연결단계를 통해 경화된 점화제혼합물에 점화선(23)의 일부를 연결할 수 있다.Here, after the filling step after the curing step, a part of the
산화제캡슐(30)은 고체연료(10)에 공급되는 산화제가 저장된다. 산화제캡슐(30)의 모서리 부분은 둥글게 형성하여 저장된 산화제의 압력을 충분히 견딜 수 있도록 한다.The
산화제캡슐(30)은 산화제가 저장되는 캡슐부(33)와, 산화제가 배출되는 입구(32)가 형성되도록 캡슐부(33)에서 연장되는 주입부(31)를 포함할 수 있다.The
여기서, 산화제캡슐(30)의 입구(32)는 파단부재(34)에 의해 폐쇄되어 산화제의 배출을 방지한다. 파단부재(34)는 산화제캡슐(30)과 산화제공급유닛(40) 사이의 결합력에 의해 파손됨으로써, 산화제캡슐(30)의 입구(32)가 개방되고, 입구(32)를 통해 산화제가 배출될 수 있도록 한다. 산화제캡슐(30)과 산화제공급유닛(40) 사이의 결합력은 고체연료(10) 쪽으로의 산화제캡슐(30) 가압력을 포함할 수 있다.Here, the
도시되지 않았지만, 파단부재(34)에는 입구(32)에서 호 형상의 단면을 갖는 홈이 형성될 수 있다. 다른 표현으로, 파단부재(34)에는 입구(32)에서 고체연료(10)를 향해 볼록 또는 오목한 내면을 형성할 수 있다. 그러면, 파단부재(34)는 산화제의 배출압력을 충분히 견디고, 산화제의 배출압력에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다.Although not shown, the
파단부재(34)가 볼록한 내면을 형성하는 경우, 산화제캡슐(30)과 산화제공급유닛(40) 사이의 결합력에 의한 파손을 용이하게 할 수 있고, 파단부재(34)가 오목한 내면을 형성하는 경우, 산화제캡슐(30)과 산화제공급유닛(40) 사이의 결합력 이외의 외력에 의해 파단부재(34)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.When the breaking
산화제캡슐(30)에는 지지가스켓(35)이 구비될 수 있다. 지지가스켓(35)은 산화제캡슐(30)을 감쌀 수 있고, 연소기하우징(50)과의 결합에서 산화제캡슐(30)의 유동을 방지할 수 있다.The
산화제공급유닛(40)은 고체연료(10)와 산화제캡슐(30)을 연결한다. 산화제공급유닛(40)은 고체연료(10)로의 산화제 공급량을 조절할 수 있다. 산화제공급유닛(40)에는 고체연료(10)를 향해 산화제가 전달되는 것을 차단하는 파열부재(42)가 포함될 수 있다. 파열부재(42)는 점화유닛(20)에서 발생되는 불꽃 또는 열에 의해 분해되도록 한다. 파열부재(42)의 분해에 의해 산화제공급유닛(40)은 산화제를 고체연료(10)에 전달할 수 있다.The
산화제공급유닛(40)은 산화제캡슐(30)과 고체연료(10) 사이에 배치되는 공급바디(41)와, 산화제가 고체연료(10)에 전달되는 것을 차단하였다가 불꽃 또는 열에 의해 분해 가능한 파열부재(42)와, 산화제의 배출 경로를 형성하는 연통홀(432)가 관통 형성되고 산화제캡슐(30)과 마주보도록 파열부재(42)에 적층되는 피어싱(43)을 포함할 수 있다. 또한, 산화제공급유닛(40)은 산화제캡슐(30)과 피어싱(43) 사이의 밀폐를 위한 밀폐링(44)을 더 포함할 수 있다.The
공급바디(41)에는 산화제캡슐(30)의 주입부(31)가 삽입되는 안착홀부(411)와, 파열부재(42)의 안착을 위해 안착홀부(411)에 구비되는 판지지턱부(412)가 포함될 수 있다. 판지지턱부(412)는 안착홀부(411)의 내벽에서 돌출 형성될 수 있다.The
안착홀부(411)는 파열부재(42) 및 피어싱(43)의 직경에 대응하는 직경으로써, 안착홀부(411)에서 파열부재(42) 및 피어싱(43)의 유동을 억제 또는 방지할 수 있다. 일예로, 안착홀부(411)의 내부 직경은 실질적으로 파열부재(42) 및 피어싱(43)의 외부 직경과 동일하거나, 허용유격에 대응하여 파열부재(42) 및 피어싱(43)의 외부 직경보다 크게 형성될 수 있다.The
판지지턱부(412)는 안착홀부(411)에 링 형상으로 구비된다. 판지지턱부(412)는 파열부재(42) 및 피어싱(43)이 고체연료(10) 쪽으로 이탈되는 것을 방지하고, 산화제캡슐(30)이 공급바디(41)에 결합될 때, 산화제캡슐(30)과 산화제공급유닛(40)(공급바디(41) 또는 피어싱(43)) 사이의 결합력이 충분히 작용하도록 하고, 산화제캡슐(30)과 피어싱(43) 사이의 밀폐를 안정화시킬 수 있다.The
공급바디(41)에는 산화제의 배출 경로를 형성하는 노출홀부(413)가 관통 형성될 수 있다. 노출홀부(413)는 판지지턱부(412)의 형성에 따라 공급바디(41)에 관통 형성되고, 안착홀부(411)와 연통되도록 한다.The
파열부재(42)는 공급바디(41)와의 결합에 따라 안착홀부(411)에 삽입되고, 노출홀부(413)를 폐쇄시킬 수 있다. 파열부재(42)는 고분자화합물 중 셀룰로이드 재질을 포함함으로써, 불꽃 또는 열에 의한 분해를 안정화시킬 수 있다. 좀더 자세하게, 파열부재(42)는 발화(착화) 온도와, 기계적 강도, 분해속도 중 적어도 어느 하나를 충족시킴으로써, 산화제의 배출압력을 충분히 견딤은 물론 점화유닛(20)에 의한 불꽃 또는 열에 의해 안정된 분해가 이루어지며, 고체연료(10)에 안정되게 산화제가 공급되도록 한다.The bursting
파열부재(42)는 피어싱(43)과 공급바디(41) 사이, 피어싱(43)과 판지지턱부(412) 사이에 압착 지지되어 산화제의 누설을 방지할 수 있다.The bursting
이를 위해, 파열부재(42)의 발화(착화) 온도는 섭씨 200도 이상이어야 하고, 파열부재(42)의 기계적 강도는 최대 화씨 100도에서 1000psi 까지의 압력을 견뎌야 하며, 파열부재(42)의 분해속도는 불꽃 또는 열에 의한 분해 시 2mm/s 이상이어야 한다.To this end, the ignition (ignition) temperature of the
이러한 파열부재(42)의 조건을 만족시키지 못하는 경우, 파열부재(42)는 산화제의 배출압력을 견디지 못하여 산화제의 배출압력에 의한 파손 위험성이 발생하고, 파열부재(42)의 분해에 따라 산화제가 고체연료에 전달될 때, 산화제의 과다 배출 또는 산화제의 배출 부족 등 산화제의 이상 배출 현상으로 인해 고체연료(10)의 불완전 연소 또는 점화 불량 등의 문제가 발생할 수 있다.When the condition of the bursting
파열부재(42)는 호 형상의 내부 단면을 갖는 홈이 함몰 형성된 곡률부(421)를 포함할 수 있다. 다른 표현으로, 파열부재(42)에는 노출홀부(413)에서 고체연료(10)를 향해 볼록 또는 오목한 내면을 형성할 수 있다. 그러면, 파열부재(42)는 산화제의 배출압력을 충분히 견디고, 산화제의 배출압력에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다.The bursting
파열부재(42)가 볼록한 내면을 형성하는 경우, 파열부재(42)는 고체연료(10) 쪽으로의 근접성으로 인해 점화유닛(20)에 의한 분해를 용이하게 하고, 파열부재(42)가 오목한 내면을 형성하는 경우, 파열부재(42)는 외력에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다.When the
곡률부(421)에 대하여 산화제 배출압력에 대한 안정성 및 불꽃 또는 열에 의한 안정된 분해능을 위해 다음과 같은 관계식이 성립되어야 한다.For the
좀더 자세하게, 곡률부(421)의 최소두께(mm)를 t라 하고, 곡률부(421)에 작용하는 산화제의 압력(MPa)을 P라 하며, 곡률부(421)의 내부 직경(mm)을 D라 하고, 곡률부(421)의 타원체 형상 계수를 A라 하며, 곡률부(421)의 항복응력(MPa)을 S라 하면,More specifically, the minimum thickness (mm) of the
인 관계식이 성립되는 것이다. Relationship is established.
곡률부(421)에 작용하는 산화제의 압력은 산화제캡슐(30)의 입구에서 배출되는 산화제 배출압력으로 대체할 수 있다.The pressure of the oxidant acting on the
파열부재(42)는 곡률부(421)의 가장자리에 구비되는 걸림부(422)를 더 포함할 수 있다. 걸림부(422)는 곡률부(421)의 가장자리에 링 형상으로 형성되고, 판지지턱부(412)에 안전하게 적층 지지되도록 한다.The bursting
피어싱(43)은 연통홀(432)가 관통 형성되고 파열부재(42)에 적층되는 피어싱판부(431)와, 연통홀(432)와 연통되도록 피어싱판부(431)에서 돌출 형성되는 중공의 연통관부(433)를 포함할 수 있다. 연통홀(432)는 노출홀부(413)에 대응하여 관통 형성되는 것이 바람직하다.The piercing 43 has a piercing
피어싱(43)은 산화제캡슐(30)과 산화제공급유닛(40) 사이의 결합력에 의해 파열부재(42)를 압착시켜 산화제의 누설을 방지할 수 있다.The piercing 43 may compress the
밀폐링(44)은 산화제캡슐(30)과 피어싱(43) 사이에 구비되고, 고체연료(10) 쪽으로의 산화제캡슐(30) 가압력에 의해 탄성 변형이 가능하다.The sealing
연소기하우징(50)은 고체연료(10)와, 점화유닛(20)과, 산화제캡슐(30)과, 산화제공급유닛(40)이 삽입된다. 연소기하우징(50)이 더 포함됨에 따라 로켓장치의 주요 구성부품을 모듈화할 수 있고, 로켓장치의 제작을 간소화시킬 수 있게 된다.The
연소기하우징(50)은 고체연료(10)와 점화유닛(20)과 산화제캡슐(30)과 산화제공급유닛(40)이 내장되는 연소기바디(51)와, 연소기바디(51)의 일측에 결합되어 고체연료(10) 또는 부가되는 노즐(60)이 노출되도록 연소기바디(51)의 일측을 폐쇄하는 제1마감캡(52)과, 연소기바디(51)의 타측에 결합되어 산화제캡슐(30)을 지지하는 제2마감캡(53)을 포함할 수 있다.The
연소기바디(51)는 구성부품의 내장을 위해 중공의 관 형상을 나타낸다. 연소기바디(51)에는 제1마감캡(52)과의 나사 결합을 위해 일측 외면에 나사산이 형성되고, 제2마감캡(53)과의 나사 결합을 위해 타측 내면에 나사산이 형성될 수 있다.The
연소기바디(51)의 외측에는 지지리브를 형성하여 로켓하우징(70)과의 결합을 안정화시키고, 로켓하우징(70)에서의 유동을 방지할 수 있다. 지지리브는 도 2에 도시된 바와 같이 연소기바디(51)의 양측에 각각 구비될 수 있다.A support rib is formed on the outside of the
연소기바디(51)에 내장되는 구성부품은 제1가스켓(15)과 제2가스켓(16)과 지지가스켓(35)에 의해 연소기바디(51)의 내부에 안정되게 지지되고, 연소기바디(51)에서 구성부품의 유동을 방지할 수 있다.The components embedded in the
제1마감캡(52)에는 고체연료(10) 또는 부가되는 노즐(60)의 노출을 위한 압력배출공(521)이 관통 형성될 수 있다. 압력배출공(521)은 산화제의 배출에 따른 압력으로 불꽃 또는 열이 배출되도록 한다. 제1마감캡(52)에는 나사산이 형성되어 연소기바디(51)의 일측에 안정된 나사 결합이 이루어지도록 한다.In the
제2마감캡(53)에는 나사산이 형성되어 연소기바디(51)의 타측에 안정된 나사 결합이 이루어지도록 한다. 도시되지 않았지만, 제2마감캡(53)의 외면에는 지지링(미도시)이 구비되어 로켓하우징(70)과의 결합을 안정화시키고, 로켓하우징(70)에서 연소기하우징(50)이 유동되는 것을 방지할 수 있다. 도시되지 않았지만, 제2마감캡(53)에는 지지쿠션(미도시)이 구비되어 제2마감캡(53)이 연소기바디(51)에 결합될 때, 산화제캡슐(30)의 변형 또는 파손을 방지할 수 있다. 지지쿠션(미도시)은 제2마감캡(53)과 산화제캡슐(30) 사이에 배치될 수 있으면 충분하다.The
일예로, 제2마감캡(53)은 연소기바디(51)에 결합됨에 따라 산화제캡슐(30)을 지지하여 산화제캡슐(30)이 연소기하우징(50)에서 유동되는 것을 방지함과 동시에 산화제캡슐(30)과 산화제공급유닛(40) 사이의 결합력을 제공할 수 있다. 다른 표현으로, 연소기바디(51)에 제1마감캡(52)이 결합된 상태에서 제2마감캡(53)과 연소기바디(51) 사이의 나사 결합 정도를 조절하면, 산화제캡슐(30)은 고체연료(10) 쪽으로 가압되면서 고체연료(10) 쪽으로의 산화제캡슐(30) 가압력이 발생됨으로써, 도 6에 도시된 바와 같이 파단부재(34)를 파손시킬 수 있다.For example, the
다른 예로, 연소기하우징(50)은 캡슐가압부재(54)를 더 포함함으로써, 산화제캡슐(30)과 산화제공급유닛(40) 사이의 결합력을 제공할 수 있다. 여기서, 제2마감캡(53)은 연소기바디(51)와의 결합에 따라 산화제캡슐(30)을 지지하여 산화제캡슐(30)이 연소기하우징(50)에서 유동되는 것을 방지할 수 있다. 캡슐가압부재(54)는 제2마감캡(53)에 왕복 이동 가능하게 결합된다. 캡슐가압부재(54)는 제2마감캡(53)을 관통하도록 나사 결합될 수 있다. 그러면, 연소기바디(51)에 제1마감캡(52)과 제2마감캡(53)이 각각 결합된 상태에서 캡슐가압부재(54)와 제2마감캡(53) 사이의 나사 결합 정도를 조절하면, 산화제캡슐(30)은 고체연료(10) 쪽으로 가압되면서 고체연료(10) 쪽으로의 산화제캡슐(30) 가압력이 발생됨으로써, 도 6에 도시된 바와 같이 파단부재(34)를 파손시킬 수 있다.As another example, the
노즐(60)은 산화제가 고체연료(10)에 전달될 때, 추진력을 증폭시킨다. 노즐(60)은 산화제의 배출에 따른 압력으로 불꽃 또는 열이 연소기하우징(50)의 외부로 배출될 때, 배출압력을 증폭시킴으로써, 추진력을 증폭시킬 수 있다. 노즐(60)은 연소기바디(51)에 내장되어 추진력에 의한 연소기하우징(50)의 손상을 방지할 수 있다. 노즐(60)은 제1가스켓(15)을 매개로 고체연료(10)의 일단부에 연결된다. 이때, 고체연료(10)의 타단부에는 제2가스켓(16)을 매개로 산화제공급유닛(40)이 연결된다.The
노즐(60)에는 도 2에 도시된 바와 같이 고체연료(10) 쪽으로부터 추진력의 진행 방향을 따라 폭이 좁아지는 수축콘부(61)와, 수축콘부(61)로부터 추진력의 진행 방향을 따라 폭이 넓어지는 확장콘부(62)가 관통 형성된다. 그러면, 고체연료(10)를 통과한 불꽃 또는 열이 수축콘부(61)를 통과하면서 압축되었다가 확장콘부(62)로 배출되면서 확산됨에 따라 추진력을 증폭시킬 수 있게 된다. 노즐(60)의 흡입구는 고체연료(10)와 마주보는 수축콘부(61)의 입구로 이루어지고, 노즐(60)의 배출구는 확장콘부(62)의 끝단으로 이루어진다.As shown in FIG. 2, the
노즐(60)의 흡입구 쪽에서 노즐(60)의 가장자리에는 제1가스켓(15)의 결합을 위한 노즐지지턱부(63)가 구비될 수 있다. 노즐지지턱부(63)는 노즐(60)의 가장자리에 함몰 형성될 수 있다.The nozzle
노즐(60)의 배출구 쪽에서 노즐(60)의 배출구 가장자리(확장콘부(62)의 끝단 가장자리)에는 노즐마감턱부(64)가 돌출 형성될 수 있다. 노즐마감턱부(64)는 확장콘부(62)의 끝단 가장자리에서 링 형상으로 돌출 형성된다. 노즐마감턱부(64)는 압력배출공(521)에 삽입됨에 따라 연소기하우징(50)에서 노즐(60)의 유동을 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 노즐마감턱부(64)가 압력배출공(521)에 삽입된 상태에서 연소기하우징(50)의 외측으로 돌출될 수 있다. 이러한 노즐마감턱부(64)는 노즐(60)을 통과하여 배출되는 불꽃 또는 열과 연소기하우징(50) 사이를 차폐시킬 수 있다.A nozzle
로켓하우징(70)은 로켓장치의 외관을 형성한다. 로켓하우징(70)에는 연소기하우징(50)이 결합된다.The
로켓하우징(70)은 연소기하우징(50)이 삽입 지지되는 로켓바디(71)와, 추진력에 의한 로켓바디(71)의 진행 방향 끝단에 구비되는 노즈콘(72)과, 로켓바디(71)의 둘레에 구비되는 날개(73)를 포함할 수 있다.The
로켓바디(71)에 연소기하우징(50)이 삽입 지지될 때, 제2마감캡(53)은 도 1에 도시된 바와 같이 외부에 노출될 수 있다.When the
더미유닛(80)은 로켓하우징(70)에 내장되어 연소기하우징(50)을 지지한다. 더미유닛(80)은 낙하산 및 낙하산의 사출을 위한 사출유닛을 포함할 수 있다.The
상술한 파열식 로켓장치에 따르면, 점화유닛(20)의 제어만으로도 산화제공급유닛(40)의 제어가 가능하고, 이에 따라 산화제캡슐(30)과 고체연료(10) 사이에서 산화제의 전달을 제어할 수 있다.According to the rupture-type rocket device described above, the
또한, 본 발명은 산화제캡슐(30)과 고체연료(10) 사이에서 산화제의 전달을 제어함에 있어서, 산화제공급유닛(40)에 구비되는 밸브의 기능을 대체할 수 있고, 밸브 및 밸브의 제어에 필요한 추가 구성요소가 생략되므로, 로켓장치의 하중 및 크기를 줄이고, 고체연료(10)의 연소를 위한 제어 동작을 단순화시키며, 줄어든 하중 및 크기에 대응하여 상대적으로 로켓장치의 추진력을 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention, in controlling the transfer of the oxidant between the
또한, 본 발명은 고체연료(10)에서 연소에 따른 스월 유동을 통해 후퇴율을 증가시키고, 추진 성능을 향상시키며, 연소 효율을 높일 수 있다.In addition, the present invention can increase the retraction rate, improve the propulsion performance, and increase the combustion efficiency through the swirl flow according to the combustion in the solid fuel (10).
또한, 본 발명은 점화유닛(20)의 제조 및 결합을 간편하게 하고, 점화유닛(20)과 고체연료(10)의 결합을 안정화시킬 수 있다.In addition, the present invention facilitates the manufacture and coupling of the
또한, 본 발명은 산화제캡슐(30)의 별도 보관이 가능하고, 로봇장치에서 산화제캡슐(30)을 조립하는 과정에서 산화제캡슐(30)의 입구 개방을 간소화하고, 산화제의 누출을 방지할 수 있다.In addition, the present invention can be stored separately of the
또한, 본 발명은 연소기하우징(50)을 통해 로켓장치의 모듈화를 구현함은 물론 모듈화된 로켓장치를 통해 개별 구성부품이 상호 밀접하게 결합되므로, 실제 로켓과 유사한 연소 현상을 구현하면서도 물로켓 또는 에어로켓과 같이 안전성을 확보할 수 있다.In addition, the present invention implements the modularization of the rocket device through the
또한, 본 발명은 가스켓들을 통해 연소기하우징(50) 내에서 구성부품의 유동을 방지하고, 구성부품 간의 밀착력을 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention can prevent the flow of components in the
또한, 본 발명은 노즐(60)을 통해 추진력을 증폭시킬 수 있고, 배출되는 연소 물질과 연소기하우징(50) 사이를 차폐시키며, 노즐(60)과 연소기하우징(50) 사이의 결합력을 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention can amplify the driving force through the
또한, 본 발명은 로켓하우징(70)을 통해 로켓하우징(70)의 비행을 안정화시킬 수 있다.In addition, the present invention can stabilize the flight of the
또한, 본 발명은 공급바디(41)에서 파열부재(42) 및 피어싱(43) 그리고 밀폐링(44)의 적층 결합을 안정화시키고, 공급바디(41)와 산화제캡슐(30) 간의 배치 및 결합을 간편하게 하며, 공급바디(41)에서 산화제캡슐(30)의 정위치를 용이하게 할 수 있다.In addition, the present invention stabilizes the laminated coupling of the
또한, 본 발명은 공급바디(41)와 산화제캡슐(30)의 결합력에 의해 파단부재(34)의 파손을 간편하게 하고, 산화제캡슐(30)의 입구(32) 개방이 용이하며, 산화제의 누설을 방지할 수 있다.In addition, the present invention facilitates the breakage of the breaking
또한, 본 발명은 파열부재(42)를 통해 산화제와의 직접 접촉에 의한 변형 및 파손을 방지하고, 산화제캡슐(30)의 입구(32)에서 배출되는 산화제의 압력을 충분히 견딜 수 있다.In addition, the present invention prevents deformation and breakage due to direct contact with the oxidant through the
또한, 본 발명은 파열부재(42)를 통해 외부 온도에 따라 변화하는 산화제의 배출압력을 상회하는 기계적 강도를 가질 수 있다.In addition, the present invention may have a mechanical strength that exceeds the discharge pressure of the oxidizing agent changes according to the external temperature through the
또한, 본 발명은 로켓장치의 조립 후에도 고체연료(10)와 산화제가 분리되어 저장되므로, 폭발의 위험성이 없어 높은 안전성을 확보하고, 연소 현상과 내부 구조를 실제 로켓과 동일하거나 유사하게 모사할 수 있다.In addition, the present invention, since the
또한, 본 발명은 연소 시 발생하는 연무와 작동음이 실제 로켓의 비행 현상과 유사하므로, 교육 현장의 학습 교재, 여가(leisure) 활동을 위한 소품 등 일상 생활에서의 사용이 가능하고, 다양한 활용 범위를 나타낼 수 있다.In addition, the present invention is because the fumes and operation sounds generated during combustion are similar to the flight phenomena of the actual rocket, it is possible to use in everyday life, such as learning materials for educational field, props for leisure activities, and various applications Can be represented.
또한, 본 발명은 최상의 안전성을 통해 최적의 교육용 로켓 모델 또는 레저용 로켓 모델로 활용될 수 있다.In addition, the present invention can be utilized as an optimal educational rocket model or leisure rocket model through the best safety.
상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings as described above, those skilled in the art can variously change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. Can be modified or changed.
10: 고체연료 11: 추진홀 12: 제1지지턱부
13: 제2지지턱부 14: 점화유닛안착부 15: 제1가스켓
16: 제2가스켓 20: 점화유닛 21: 점화제바디
22: 점화제 23: 점화선 30: 산화제캡슐
31: 주입부 32: 입구 33: 캡슐부
34: 파단부재 35: 지지가스켓 40: 산화제공급유닛
41: 공급바디 411: 안착홀부 412: 판지지턱부
413: 노출홀부 42: 파열부재 421: 곡률부
422: 걸림부 43: 피어싱 431: 피어싱판부
432: 연통홀 433: 연통관부 44: 밀폐링
50: 연소기하우징 51: 연소기바디 52: 제1마감캡
521: 압력배출공 53: 제2마감캡 54: 캡슐가압부재
60: 노즐 61: 수축콘부 62: 확장콘부
63: 노즐지지턱부 64: 노즐마감턱부 70: 로켓하우징
71: 로켓바디 72: 노즈콘 73: 날개
80: 더미유닛10: solid fuel 11: propulsion hole 12: first supporting jaw
13: second supporting jaw portion 14: ignition unit seating portion 15: first gasket
16: 2nd gasket 20: ignition unit 21: ignition agent body
22: igniter 23: ignition line 30: oxidant capsule
31: injection portion 32: inlet 33: capsule portion
34: breaking member 35: support gasket 40: oxidant supply unit
41: supply body 411: seating hole 412: cardboard jaw
413: exposed hole 42: rupture member 421: curvature
422: engaging portion 43: piercing 431: piercing plate portion
432: communication hole 433: communication tube 44: sealing ring
50: combustor housing 51: combustor body 52: first closing cap
521: pressure discharge hole 53: the second closing cap 54: capsule pressure member
60: nozzle 61: shrinking cone portion 62: expansion cone portion
63: nozzle support jaw 64: nozzle dead jaw 70: rocket housing
71: Rocketbody 72: Nozcon 73: Wings
80: dummy unit
Claims (8)
상기 산화제공급유닛은,
상기 산화제의 배출 경로를 형성하는 노출홀부가 관통 형성되고, 상기 산화제캡슐과 상기 고체연료 사이에 배치되는 공급바디;
상기 산화제가 상기 고체연료에 전달되는 것을 차단하였다가 불꽃 또는 열에 의해 분해 가능하도록 상기 노출홀부를 폐쇄시키는 파열부재; 및
상기 노출홀부에 대응하여 상기 산화제의 배출 경로를 형성하는 연통홀부가 관통 형성되고, 상기 산화제캡슐과 마주보도록 상기 파열부재에 적층되는 피어싱;을 포함하고,
상기 파열부재는,
호 형상의 내부 단면을 갖는 홈이 형성된 곡률부;를 포함하며,
상기 곡률부의 최소두께(mm)를 t라 하고,
상기 곡률부에 작용하는 상기 산화제의 압력(MPa)을 P라 하며,
상기 곡률부의 내부 직경(mm)을 D라 하고,
상기 곡률부의 타원체 형상 계수를 A라 하며,
상기 곡률부의 항복응력(MPa)을 S라 하면,
인 관계식이 성립되는 것을 특징으로 하는 로켓장치용 산화제공급유닛.In the oxidant supply unit for connecting the oxidant capsule and the solid fuel in which the oxidant is stored so that the oxidant is supplied to the solid fuel,
The oxidant supply unit,
A supply body formed through the exposed hole forming the discharge path of the oxidant and disposed between the oxidant capsule and the solid fuel;
A rupture member that blocks the oxidant from being delivered to the solid fuel and closes the exposed hole so as to be decomposable by flame or heat; And
And a piercing hole portion formed through the communication hole portion corresponding to the exposed hole portion to form a discharge path of the oxidant, and laminated to the rupture member so as to face the oxidant capsule.
The bursting member,
And a curvature having a groove having an inner cross section having an arc shape.
The minimum thickness (mm) of the curvature is referred to as t,
The pressure MPa of the oxidant acting on the curvature is referred to as P,
Internal diameter (mm) of the curvature is referred to as D,
The ellipsoidal shape coefficient of the curvature is referred to as A,
When the yield stress MPa of the curvature is S,
An oxidant supply unit for a rocket device, characterized in that a phosphorus relation is established.
상기 공급바디에는,
상기 산화제캡슐의 주입부가 삽입되는 안착홀부; 및
상기 파열부재의 안착을 위해 상기 안착홀부에 구비되는 판지지턱부;가 포함되는 것을 특징으로 하는 로켓장치용 산화제공급유닛.The method of claim 1,
The supply body,
A seating hole portion into which the injection portion of the oxidant capsule is inserted; And
An oxidant supply unit for a rocket device, comprising: a cardboard jaw portion provided in the seating hole to seat the rupture member.
상기 피어싱은,
상기 연통홀부가 관통 형성되고, 상기 파열부재에 적층되는 피어싱판부; 및
상기 연통홀부와 연통되도록 상기 피어싱판부에서 돌출 형성되는 중공의 연통관부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로켓장치용 산화제공급유닛.The method of claim 1,
The piercing is,
A piercing plate portion formed through the communication hole portion and laminated on the rupture member; And
And a hollow communication tube part protruding from the piercing plate part so as to communicate with the communication hole part.
상기 파열부재는,
상기 산화제가 고체연료에 전달되는 것을 차단하였다가 불꽃 또는 열에 의해 분해 가능하고,
상기 파열부재는,
호 형상의 내부 단면을 갖는 홈이 형성된 곡률부;를 포함하며,
상기 곡률부의 최소두께(mm)를 t라 하고,
상기 곡률부에 작용하는 상기 산화제의 압력(MPa)을 P라 하며,
상기 곡률부의 내부 직경(mm)을 D라 하고,
상기 곡률부의 타원체 형상 계수를 A라 하며,
상기 곡률부의 항복응력(MPa)을 S라 하면,
인 관계식이 성립되는 것을 특징으로 하는 산화제공급유닛의 파열부재.In the burst member provided in the oxidant supply unit for supporting the oxidant capsule in which the oxidant is stored,
The bursting member,
Prevent the oxidant from being delivered to the solid fuel and decompose by flame or heat;
The bursting member,
And a curvature having a groove having an inner cross section having an arc shape.
The minimum thickness (mm) of the curvature is referred to as t,
The pressure MPa of the oxidant acting on the curvature is referred to as P,
Internal diameter (mm) of the curvature is referred to as D,
The ellipsoidal shape coefficient of the curvature is referred to as A,
When the yield stress MPa of the curvature is S,
A rupture member of the oxidant supply unit, characterized in that the phosphorus relation is established.
상기 파열부재는, 셀룰로이드 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 산화제공급유닛의 파열부재.The method of claim 4, wherein
The bursting member is a bursting member of the oxidant supply unit, characterized in that it comprises a celluloid material.
상기 파열부재는,
섭씨 200도 이상의 발화(착화) 온도;
최대 화씨 100도에서 1000psi 까지의 압력을 견디는 기계적 강도; 및
불꽃 또는 열에 의한 분해 시 2mm/s 이상의 분해속도;
중 적어도 어느 하나를 충족시키는 것을 특징으로 하는 산화제공급유닛의 파열부재.
The method of claim 4, wherein
The bursting member,
Ignition (ignition) temperature of at least 200 degrees Celsius;
Mechanical strength to withstand pressures up to 1000 psi at 100 degrees Fahrenheit; And
Rate of decomposition of 2 mm / s or more upon decomposition by flame or heat;
Burst member of the oxidant supply unit, characterized in that to satisfy at least one of the.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170124124A KR102011484B1 (en) | 2017-09-26 | 2017-09-26 | Oxidizer supplying unit for rocket and rupture member of oxidizer supplying unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170124124A KR102011484B1 (en) | 2017-09-26 | 2017-09-26 | Oxidizer supplying unit for rocket and rupture member of oxidizer supplying unit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20190036002A KR20190036002A (en) | 2019-04-04 |
KR102011484B1 true KR102011484B1 (en) | 2019-08-19 |
Family
ID=66105692
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020170124124A KR102011484B1 (en) | 2017-09-26 | 2017-09-26 | Oxidizer supplying unit for rocket and rupture member of oxidizer supplying unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102011484B1 (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3906976A (en) * | 1973-03-21 | 1975-09-23 | Sundstrand Corp | Thermally activated burst disc |
US6125763A (en) * | 1998-08-14 | 2000-10-03 | Environmental Aeroscience Corp. | Integral solid booster and hybrid thrust sustaining system and projectile incorporating the same |
JP4456080B2 (en) | 2003-03-28 | 2010-04-28 | モハーベ エアロスペース ベンチャーズ,リミティド ライアビリティ カンパニー | Unit type hybrid rocket device |
-
2017
- 2017-09-26 KR KR1020170124124A patent/KR102011484B1/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20190036002A (en) | 2019-04-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5715675A (en) | Hybrid rocket system and integrated motor for use therein | |
US6082097A (en) | Hybrid rocket system and disposable cartridge for use therein | |
US10107054B2 (en) | Power charge having a combustible sleeve | |
US5579636A (en) | Pyrotechnic valve, igniter and combustion preheater for hybrid rocket motors | |
US2400242A (en) | Motor | |
US5857323A (en) | Rocket engine burner with porous metal injector for throttling over a large thrust range | |
KR102011484B1 (en) | Oxidizer supplying unit for rocket and rupture member of oxidizer supplying unit | |
KR102011482B1 (en) | Rupture type rocket device | |
CN108884763B (en) | Combustor and gas turbine | |
US2720749A (en) | Nozzle closure assembly | |
US20170107946A1 (en) | Rocket engine with a versatile ignition torch | |
US3270668A (en) | Well-treating apparatus | |
US7966809B2 (en) | Single-piece hybrid rocket motor | |
US20150233324A1 (en) | Two-mode ignitor and a two-mode method of injection for igniting a rocket engine | |
CN106050476A (en) | Liquid-propellant rocket engine ignition device and ignition method thereof | |
CN109113896B (en) | Small plug-in type chemical igniter | |
US8099945B2 (en) | Hybrid propulsion system | |
JPH03505757A (en) | gas injector | |
KR100654412B1 (en) | Liquid propellant rocket engine | |
JP6620039B2 (en) | Rocket motor | |
JP4205520B2 (en) | Hybrid rocket | |
US20020184872A1 (en) | Hypergolic ignitor assembly | |
JP2016044554A (en) | Flying object thruster | |
JPH0586980A (en) | Liquid ram rocket | |
JP2020019311A (en) | Gas generator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right |